Протекторная защита магистрального газопровода от коррозии - ABCD42.RU

Протекторная защита магистрального газопровода от коррозии

КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ ГПА-Ц-16 НЕИСПРАВНОСТИ ВИДЕО

Данный сайт ориентирован для сотрудников компаний, занимающихся транспортировкой газа по магистральным газопроводам, а также для тех, кто только собирается начать свою трудовую деятельность в газовой промышленности. Тематика данного ресурса нацелена на обучение, проведение технической учебы, охрану труда, что обеспечивает нашу с Вами безопасность.

Если у Вас возникли вопросы и пожелания по работе нашего ресурса, вы всегда можете направить их через форму обратной связи. Ни одно обращение не останется без внимания.

Вниманию сотрудников, работающих с агрегатами ГПА-Ц-16.

Представляем новую площадку INFOKS ОБУЧЕНИЕ для изучения устройства и принципа действия оборудования компрессорной станции с данными типами ГПА.

Площадка является веб версией уже известной интерактивной программы Infoks, работающей без установки на любом устройстве.

Сейчас уже доступны разделы по темам: Общестанционные системы, ГПА-Ц-16 (двигатель НК-16-18СТ и нагнетатель НЦ-16/76-1,44).

Доступ к платформе — пожизненный.

Последние опубликованные материалы

Биполярные транзисторы. Назначение, вид…

Транзисторы предназначены для решения задач усиления и переключения электрических сигналов. Время бурного развития транзисторов – 50 – 80 годы прошлого столетия. В настоящее время следует признать, что транзисторы как отдельные.

Светодиоды

Светодиод – полупроводник, в котором при прохождении электрического тока создается световое излучение. Другое его название – светоизлучающий диод. Современные светодиоды предназначены для решения трёх основных задач: отображения состояния электронных устройств (в т.ч.

Стабилитроны

Стабилитроны (диоды Зенера) – особая разновидность диодов, предназначенная для формирования стабилизированного напряжения питания. ВАХ, графема стабилитрона и типовые характеристики представлены на рисунке 2.8. Обратите внимание, что рабочий ток стабилитрона втекает в .

Выпрямительные диоды. Назначение, характ…

Основное назначение полупроводниковых диодов выпрямление переменного тока. Существуют диоды других назначений, о которых будем говорить позже. Итак, диоды — это буквально двухэлектродные компоненты. Электроды имеют названия: анод и катод. Типовая графема.

Катушки индуктивности: назначение, ха…

Катушки индуктивности (КИ; индуктивность; индуктор; катушка) используются в электронных схемах нечасто: обычное их место в схемах преобразователей питания. Так называемые, высокочастотные катушки применяют в фильтрации напряжений питания чувствительных (аналоговых) компонентов. Общее.

Конденсаторы: назначение, характеристики…

Конденсаторы, как и резисторы, наиболее распространённые компоненты в принципиальных схемах. Их основное назначение – распределённая по электрической схеме фильтрация (сглаживание) пульсаций напряжений питания, а также использование как времязадающих элементов в.

Резисторы. Назначение, виды, характер…

Происхождение названия Резистор от латинского resisto – сопротивляюсь. На схемах обозначается латинской буквой R. При прохождении электрического тока через резистор он нагревается – рассеивает электрическую энергию в виде тепла. Можно.

Устройство и работа основных блоков двиг…

Проставка двигателя ГТД ДН80Л1 Проставка (рис.59) предназначена для подвода воздуха к ГТД из станционного воздуховода и для снижения уровня шума. В нее входят следующие функциональные блоки: переходники 1, 2, 3, 12; опора 4; диафрагма 5.

Кожух двигателя ГТД ДН80Л1

Кожух двигателя (рис. 58) выполнен теплозвукоизолирующим и предназначен для защиты машинного отделения от тепловыделения нагретых частей двигателя, а также для уменьшения шума, исходящего от двигателя, и состоит из кожуха газогенератора.

Рама и опоры двигателя ГТД ДН80Л1

Рама двигателя ГТД ДН80 Рама двигателя (рис. 57) предназначена для крепления двигателя и агрегатов, обслуживающих двигатель. Рама состоит из двух частей: рамы газогенератора 1 и рамы силовой турбины 2, которые представляют.

Коробки приводов двигателя ГТД ДН80Л1

Коробки приводов двигателя предназначены для передачи вращения от электростартеров ротору КНД при запуске, холодных и технологических прокрутках и для привода агрегатов, обеспечивающих работу двигателя. На двигателе расположены нижняя и выносная коробки .

Турбина силовая (СТ) двигателя ГТД ДН80…

Назначение и устройство турбины силовой двигателя ГТД ДН80Л1 Турбина силовая (рис.40) осевого типа. Предназначена для привода во вращение вала потребителя мощности. Турбина силовая (СТ) четырехступенчатая, состоит из: сопловых аппаратов; ротора; опорного венца. Ротор силовой турбины Ротор СТ .

Последние видео

Действия персонала при возникновении пожара

Организация и проведение работ в электроустановках

Испытания магистрального газопровода

Организация и проведение огневых работ на газовых объектах ПАО «Газпром»

Производство работ кранами-трубоукладчиками на линейной части магистральных газопроводов

Производство земляных работ экскаватором, булдозером

Один из видов эффективного обучения является визуализация процессов, протекающих в технических устройствах. Предлагаем Вашему вниманию небольшой ролик работы приложения по визуализации внутренних процессов в оборудовании и устройствах компрессорной станции.

Скачать данное приложение можно в разделе программы для технической учебы

Посмотреть другие ролики из этого приложения можно в разделе обучающее видео

Облако тегов

  • Вы здесь:
  • Главная

Подписка на новости сайта позволит всегда быть в курсе новых публикаций на сайте

Предупреждение об использовании файлов cookies на сайте Info KS

В соответствии с законами ЕС, поставщики цифрового контента обязаны предоставлять пользователям своих сайтов информацию о правилах в отношении файлов cookie и других данных. Администрация сайта должна получить согласие конечных пользователей из ЕС на хранение и доступ к файлам cookie и другой информации, а также на сбор, хранение и применение данных при использовании продуктов Google.

Файл cookie – файл, состоящий из цифр и букв. Он хранится на устройстве, с которого Вы посещаете сайт Info KS. Файлы cookie необходимы для обеспечения работоспособности сайтов, увеличения скорости загрузки, получения необходимой аналитической информации.

Сайт использует следующие cookie:

Необходимые для работы сайта: навигация, скачивание файлов. Происходит отличие человека от робота.

Файлы cookie для увеличения быстродействия и сбора аналитической информации. Они помогают администрации сайта понять взаимодействие посетителей сайтом, дают информацию о страницах, которые были посещены. Эта информация помогает улучшать работу сайта.

Рекламные cookie. В эти файлы предоставляют сведения о посещении наших страниц, данные о ссылках и рекламных блоках, которые Вас заинтересовали. Цель — отражать на страницах контент, наиболее ориентированный на Вас.

Если Вы не согласны с использованием нами файлов cookie Вашего устройства, пожалуйста покиньте сайт.

Продолжением просмотра сайта Info KS Вы даёте своё согласие на использование файлов cookie.

Протекторная защита изделий из металла от коррозии – эффективно и надежно

Протекторная защита трубопроводов и других металлических изделий от коррозии представляет собой один из вариантов предохранения разнообразных конструкций от негативных коррозионных явлений.

1 Суть протекторной защиты металлов от коррозии

Данная антикоррозионная защита подразумевает присоединение к предохраняемой металлической поверхности специального протектора – металла с более электроотрицательными характеристиками. При растворении под действием воздуха такой протектор начинает выполнять свою функцию, которая состоит в предохранении основного изделия от разрушения.

По сути, протекторная защита трубопроводов и иных магистралей от коррозии является одним из видов катодной электрохимической методики.

Описываемый способ антикоррозионной обработки оптимален для ситуаций, когда у предприятия нет возможности возвести специальные электрические линии для организации эффективной катодной защиты от электрохимической коррозии либо их строительство признается экономически нецелесообразным. Протектор полностью выполняет свои задачи при условии, что величина переходного сопротивления между средой, окружающей обрабатываемый объект, и этим самым объектом невелика.

Протекторная защита изделий из металла от коррозии является результативной лишь на каком-либо конкретном расстоянии. Для того, чтобы установить данное расстояние, вводится понятие радиуса антикоррозионного действия используемого протектора. Он указывает на наибольшее удаление металла-защитника от предохраняемой конструкции.

Сущность коррозии металлов такова, что менее активный из них при взаимодействии станет присоединять к своим ионам электроны более активного, которые будут производиться активным компонентом системы. В результате происходит сразу два одновременных процесса:

  • восстановление менее активного металла (он является катодом);
  • окисление менее активного металла-анода, благодаря чему и происходит антикоррозионная защита газопровода, иной магистральной сети, какой-либо металлоконструкции.

Через определенное время действие протектора заканчивается (из-за утраты контакта с предохраняемым металлом либо при полном растворении «защитника»), после чего потребуется выполнить его замену.

2 Антикоррозионная защита при помощи протекторов – особенности методики

Применение протекторной защиты от коррозии трубопроводов и конструкций из металла в кислых средах не имеет смысла, что обусловлено повышенным темпом саморастворения протектора. Она рекомендуется для использования в нейтральных средах, будь то обычный грунт, речная или морская вода.

По отношению к железу более активными являются следующие металлы – магний, хром, кадмий, цинк и некоторые другие. Теоретически именно их следует применять для защиты газопровода либо другой конструкции. Но здесь имеется ряд нюансов, которые обуславливают технологическую нецелесообразность использования чистых металлов в качестве «защитников».

Магний в чистом виде, например, характеризуется повышенной скоростью собственного ржавления, на алюминии очень быстро появляется оксидная толстая пленка, а цинк без каких-либо примесей ввиду своей дендритной крупнозернистой структуры имеет свойство растворяться крайне неравномерно. Чтобы нивелировать все эти негативные явления, в чистые металлы, предназначенные для защиты трубопроводов и металлоконструкций от коррозии, добавляют легирующие компоненты. Другими словами, антикоррозионная защита, например, газопровода, подземного резервуара в большинстве случаев выполняется при помощи различных сплавов.

Часто используются сплавы на основе магния. В них вводят алюминий (от 5 до 7 процентов) и цинк (от 2 до 5 процентов), а также незначительные количества (буквально сотые либо десятые доли) никеля, свинца, меди. Защита от коррозии магниевыми сплавами применяется тогда, когда конструкция из металла (элементы трубопроводов, газопровода и так далее) функционирует в средах с показателем рН не более 10,5 (обычный грунт, водоемы с пресной или слабосоленой водой).

Такое ограничение связано с тем, что магний сначала очень быстро растворяется, а затем на его поверхности формируются соединения, характеризуемые затрудненным растворением. Стоит сказать отдельно об опасности использования магниевых композиций для защиты от коррозии – они могут стать причиной растрескивания изделий из металла, а также их охрупчивания (водородного).

Для металлоконструкций, установленных в соленой воде, газопровода, проложенного по морскому дну, рекомендуется использование протекторов на базе цинка, которые содержат:

  • кадмий (от 0,025 до 0,15 %);
  • алюминий (не более 0,5 %);
  • медь, свинец, железо (от 0,001 до 0,005 % в сумме).
Читайте также  Система охлаждения автомобиля ЗИЛ-130

Протекторная защита трубопроводов в морской воде цинковыми составами будет гарантированно эффективной и длительной. Если же такие протекторы применять в грунте или пресных водоемах, они практически мгновенно покрываются гидроксидами и оксидами, что сводит на нет все антикоррозионные мероприятия.

А вот в соленой проточной воде, на прибрежном морском шельфе обычно эксплуатируются алюминиевые защитники от коррозии. В них содержится таллий, кадмий, кремний, индий (суммарно до 0,02 %), магний (не более 5 %) и цинк (не более 8 %). Данный состав не дает возможности появляться на алюминии окислам. Протекторная защита из алюминиевых составов используется в тех же условиях, что и из магниевых.

Цинковые протекторы обычно применяются для антикоррозионной защиты тех металлоконструкций, для которых должна быть обеспечена максимальная пожарная и взрывобезопасность (в частности, разнообразных трубопроводов для транспортировки потенциально горючих материалов, например, газопровода). Также цинковые защитные композиции не создают при анодном растворении загрязняющих соединений. За счет этого им практически нет замены, когда речь идет о защите от коррозии трубопроводов, по которым перемещают нефть, а также нефтеналивных и грузовых судов и танкеров.

3 Совместное применение лакокрасочных составов и протекторов

Нередко защита нефте- либо газопровода, той или иной конструкции из металла от коррозионных проявлений выполняется комбинацией протекторной и лакокрасочной защиты. Последняя по своей сути причисляется к пассивному методу предохранения от коррозии. По-настоящему высоких результатов она не обеспечивает, но зато позволяет в сочетании с протектором:

  • нивелировать возможные изъяны покрытия трубопроводов и металлических конструкций, которые возникают по естественным причинам (отслаивание металла, его вспучивание, набухание, появление трещин и так далее), а также при их использовании (нет такого газопровода или танкера, покрытие которого в процессе эксплуатации не претерпевает определенных изменений);
  • снизить (иногда весьма существенно) расход достаточно дорогостоящих протекторных материалов, повысив при этом их эксплуатационный срок;
  • обеспечить распределение по металлической поверхности трубопроводов защитного тока максимально однородно (равномерно).

Добавим, что лакокрасочные слои во многих случаях довольно-таки сложно нанести на некоторые участки уже функционирующего резервуара, газопровода или водного судна. Тогда лучше, конечно же, не усложнять процесс и применять исключительно протекторы.

Эффективные методы защиты газопровода от коррозии

Защита газопроводов от коррозии проводится несколькими способами. Это связано с разной природой происхождения самой деформации, которая зависит от типа расположения магистрали и окружающих условий. Под коррозией металло-проводов подразумевают самопроизвольную деформацию указанных элементов из-за химических либо электрохимических процессов. Основные виды деформаций – жидкостная, атмосферная, подземная.

Причины

Ниже приведены краткие определения повреждений, которые нивелируются защитой газопроводов от коррозии:

  1. Химическое воздействие – самопроизвольное окисление металлических частей, обусловленное его трансформацией в устойчивую ионную область, под влиянием токонепроводящих составов.
  2. Электрохимическая коррозия – металл разрушается со скоростью, зависящей от электродных внедрений. Это связано с тем, что атомы ионизируются разрозненно, с обновлением окислителя в электролите.
  3. Самая опасная коррозия – атака токами блуждающего типа. Указанная проблема наблюдается вблизи электропроводящих систем, например в районе железнодорожных путей с контактной сетью.

Общая информация

К главным видам защиты газопроводов от коррозии относится три типа: протекторный, катодный и дренажный способы. Для того чтобы максимально обезопасить обслуживаемые объекты, применяют комплексные меры, включающие в себя катодную, протекторную, дренажную защиту. Катодные станции возводят с несколькими отсеками дренирования и разбросанными анодами во избежание экранирующего воздействия коммуникаций подземного расположения.

Катодная защита газопроводов от коррозии

Данный метод состоит в том, чтобы соединить позитивный полюс генератора постоянного тока с проводником анода-заземлителя. Из него токи попадают в почву, поступая через поврежденные участки изоляции в трубопровод. По трубе они направляются к месту подсоединения проводника, далее – к отрицательному рубежу источника.

Если имеется достаточный уровень напряжения, вся рабочая часть газопровода становится отрицательно-катодной. Это дает возможность предупредить образование активной коррозии. При этом анодным участком становится заземление (бросовый металл). В результате труба по отношению к грунту потенцируется отрицательно.

Противодействие протекторным способом

Протекторная защита газопровода от коррозии предусматривает создание блокирующего потенциала при помощи подсоединения к трубам металлических протекторов с более отрицательным показателем, чем параметр самого трубопровода. При использовании указанного метода не предусматривается внешний источник тока, требуемые характеристики создаются посредством гальванического анодного элемента. Под воздействием протектора на газопровод действует катодная поляризация, что способствует прекращению коррозийных процессов.

Рабочим материалом может выступать цинк, алюминий, магний в виде специальных сплавов (МЛ, ЦО, Ц1 и тому подобных). Указанный вид защиты максимально прост, не нуждается в дополнительном обслуживании. Данный способ в комбинации с другими методами актуально применять для защиты отдельных отсеков, не пересекаемых смежными участками катодной безопасности. Протекторная защита газопровода от коррозии уместна для специальных кожухов на переходах через ж/д пути и автодороги, на объектах с развитыми подземными сооружениями.

Протекторы монтируются сплотками по несколько элементов, подключаются непосредственно к трубе либо выходу-катоду. Между собой они соединяются при помощи специального кабеля, провода из стали или меди. Для увеличения эффективности защиты протекторы располагаются в заполнителе, что снижает переходное сопротивление. В качестве состава выступает сернокислый магний либо натрий с глиной. Расстояние монтажа протекторов от трубопровода составляет порядка 3-6 метров.

Дренирование

Очень часто трамвайные и железнодорожные рельсы на электрифицированных путях не имеют должной проводимости, что обуславливает попадание части электротока в грунт. Именно от этого необходимо защищать трубопроводы, идущие вблизи железных дорог. На точке вхождения блуждающих токов в трубу образуется катодный потенциал, а на выходе – анодная зона. Именно в последних местах происходит активное поражение металла.

Дренажная защита стальных газопроводов от коррозии является эффективным способом борьбы с токами блуждающего типа. Это очень важно, поскольку под воздействием указанного эффекта трубы деформируются насквозь за очень короткий период. Указанный вид защиты предполагает отвод токов от трубопровода к первичному источнику при помощи проводника. При этом уменьшается потенциал труб по отношению к земле, что способствует устранению знакопеременных и анодных участков с одновременной приостановкой утечек токов в почву.

Особенности дренажа

Размещение электродренажных линий зависит от расположения объекта потенциальной угрозы. Защита магистрального газопровода от коррозии возводится на минусовую шину тяговой подстанции либо на железнодорожные рельсы. В первом случае подключение может быть прямого или поляризованного действия.

Прямое дренирование уместно, если потенциал трубопровода выше аналогичного параметра системы отвода блуждающих токов. При обустройстве электродренажа на рельсах, подключение должно быть исключительно поляризованным. Он отличается от прямого варианта тем, что в схеме предусмотрены специальные установки, позволяющие предотвратить возврат электротоков на трубы. Линия дренажа бывает в кабельном или атмосферном исполнении, на ней монтируются контрольно-измерительные приборы.

Коррозия подземных трубопроводов

Указанный тип повреждения труб относится к одному из основных факторов их разрушения по причине образования трещин и разрывов. Коррозия в результате реакции металла с окружающей средой вызывает изменения в его структуре, что приводит к соответствующим деформациям. Предупредить подобные неисправности позволяет электрохимическая защита газопровода от коррозии, поскольку большинство реакций вызваны аналогичным способом. То есть на разных участках трубы образуются катодные и анодные зоны.

Под воздействием электродвижущего потока гальванической пары, электроны по металлическим элементам попадают в катодный отсек, перетекая в грунт и создавая реакцию с окисляющим электролитом, провоцируя образование кислородных и водородных ионов. Электролитический баланс нарушается, на анодном участке положительные частицы железа уходят в почву, что вызывает гальваническое поражение по причине потери массы металла.

Защита подземных газопроводов от коррозии

В этом направлении существует два способа защиты: активная и пассивная. Во втором случае предполагается создание герметичного барьера между металлом трубы и окружающей его почвой. Для этого используют различные покрытия типа полимерных лент, битума, смол.

Все изоляционные покрытия пассивной защиты газопроводов от коррозии должны соответствовать определенным стандартам и требованиям. Среди них:

  • устойчивость к химическому воздействию;
  • высокое электрическое сопротивление;
  • приемлемый показатель адгезии к металлической поверхности;
  • обладание высокой механической прочностью;
  • неподверженность климатическим факторам;
  • сохранение своих свойств при воздействии высоких и низких температур;
  • отсутствие механических и заводских дефектов;
  • в составе не должно быть компонентов, оказывающих коррозийное действие на металл;
  • сопротивление атаке различного рода бактерий.

Эффективность

Как показывает практика, достичь оптимального сплошного слоя посредством нанесения изоляционного покрытия практически невозможно. Различные виды материалов обладают неодинаковой диффузной проницаемостью, что обуславливает разное качество обработки трубопроводов от окружающей среды. Кроме того, в процессе строительства и укладки на покрытии образуются вмятины, трещины и прочие дефекты. Сквозные повреждения пассивной защиты – наиболее опасны, так как в этих местах активно идет процесс грунтовой коррозии.

Поскольку указанный метод малоэффективен для полной безопасности труб, дополнительно используется активная защита газопровода от коррозии. Она основана на управлении электрохимическими процессами, имеющими место на рубеже трубного металла и грунтового электролита. Подобный подход называется комплексной защитой. В активной фазе предусмотрена катодная поляризация, способствующая уменьшению скорости растворения металла по мере подвижки потенциала коррозии к отрицательному показателю, в большую сторону от естественного параметра.

Принцип катодной поляризации

Катодная защита подземных трубопроводов осуществляется при помощи жертвенных анодов либо через поляризацию от источника постоянного тока. В первом случае расчет берется на то, что разные металлы в электролите обладают различными потенциалами. Следовательно, при создании гальванической пары из двух материалов и погружения их в электролит металл, потенциал которого обладает большим отрицательным показателем, будет анодом. Вследствие этого противоположный материал подвергается меньшему разрушению.

В практическом плане жертвенные гальванические элементы состоят из магниевых, алюминиевых или цинковых протекторов. Подобная защита эффективна в грунтах с низкой омностью (до 50 Ом·м).

Внешние источники

Катодная защита газопроводов от коррозийных процессов при помощи внешних источников – более сложная. Несмотря на трудоемкость организации процесса, подобная система не зависит от удельного почвенного сопротивления и обладает безграничным энергетическим ресурсом. Роль источников постоянного тока играют преобразователи различной конфигурации и конструкции, которые питаются от переменной электрической сети.

Читайте также  Условия отбывания лишения свободы в колониях-поселениях

Преобразующие элементы дают возможность корректировать ток защитного направления в широких диапазонах. При этом гарантируется охрана газопровода, независимо от окружающих условий. Основные источники питания:

  • воздушные ЛЭП 0,4/6,0/10,0 кВт;
  • дизельные генераторы;
  • термические, газовые и прочие аналоги.

Защитные токовые потоки, воздействующие на трубы, создают разность потенциалов от металла к грунту и распределяются неравномерно по длине газопровода.

Защита трубопровода от коррозии

Трубопроводные магистрали сегодня являются наиболее распространенным средством для осуществления доставки носителей энергии. К сожалению, у них есть существенный недостаток – они подвержены образованию ржавчины. Чтобы избежать появления коррозии на магистральных трубопроводах, выполняют катодную защиту. В чем же заключается ее принцип действия?

В наши дни существует много способов защиты водопроводов от коррозии. Суть их проста: металл, из которого изготовлены трубы, вступает в реакцию с определенными растворами и веществами. Результатом процесса становится образование небольшой защитной пенки.

Специалистами выделяются следующие методы защиты трубопроводов от коррозии:

Электрохимическая защита

Достаточно результативный способ защиты металлоконструкций от электрохимической коррозии. Иногда воссоздать лакокрасочную оболочку или защитное оберточное покрытие просто невозможно. Вот в таких случаях и уместно применение электрохимической защиты.

Восстановление покрытия трубопровода, расположенного под землей, или днища морского судна – процесс достаточно трудоемкий и дорогой, а в некоторых случаях и невозможный. Благодаря электрохимической защите изделие будет надежно защищено от коррозии: покрытия подземных трубопроводов, днищ судов, всевозможных резервуаров не будут разрушаться.

  • Используется метод в ситуациях, когда потенциал свободной коррозии пребывает в области усиленного распада основного металла или перепассивации. То есть, когда металлоконструкция интенсивно разрушается.
  • При электрохимической защите к изделию из металла подключают постоянный электрический ток. Благодаря ему на поверхности металлической конструкции образуется катодная поляризация электродов микрогальванических пар и анодные области становятся катодными. А вследствие негативного влияния коррозии разрушается не металл, а анод.
  • Электрохимическая защита может быть анодной или катодной: это будет зависеть от того, в какую сторону сдвинется потенциал металла (в положительную или в отрицательную).

Катодная защита

Метод, достаточно часто используемый для защиты металлоконструкций от коррозии. Применяется в тех случаях, когда металл не имеет склонности к пассивации. Суть метода проста: к изделию подается внешний электроток от отрицательного полюса, который обеспечивает поляризацию катодных участков коррозионных составляющих и поднимает значение потенциала до анодных. После прикрепления положительного полюса источника тока к аноду коррозия защищаемого изделия становится почти нулевой.

Анод требует периодической замены, так как со временем происходит его разрушение.

  • Способы катодной защиты: поляризация от внешнего источника электротока, торможение развития катодного процесса, связь с металлом, имеющим более электроотрицательный потенциал свободной коррозии в определенной среде (протекторная защита).
  • С помощью поляризации от внешнего источника электротока защищают конструкции, находящиеся в почве и в воде, цинк, олово, алюминий и его сплавы, титан, медь и ее сплавы, свинец, высокохромистые, углеродистые, низколегированные и высоколегированные стали.
  • Роль внешнего источника электротока выполняют станции катодной защиты. Их главные составляющие — выпрямитель, токоподвод к защищаемому объекту, анодные заземлители, электрод сравнения и анодный кабель.
  • Катодная защита может быть использована в качестве самостоятельного или дополнительного способа коррозионной защиты.

Основной показатель результативности метода – защитный потенциал. Защитным называют тот потенциал, при котором быстрота коррозионного процесса металлического изделия становится минимальной.

Однако катодная защита обладает определенными недостатками. Один из них – опасность перезащиты. Такой эффект может наблюдаться в случае большого смещения потенциала защищаемого изделия в отрицательную сторону. Вследствие этого разрушаются защитные оболочки, начинается водородное охрупчивание металла, коррозионное растрескивание.

Протекторная защита

Вид катодной защиты, в процессе которого к защищаемому объекту подсоединяют металл с более высоким электроотрицательным потенциалом. При этом разрушается не металлоконструкция, а протектор. Через определенный промежуток времени протектор корродирует и его потребуется заменить на новый.

  • Эффект от протекторной защиты будет заметен только в том случае, если переходное сопротивление между протектором и окружающей средой незначительно.
  • У каждого протектора есть свой радиус защитного действия – предельно возможное расстояние, на которое можно удалить протектор без утраты защитного эффекта. Протекторную защиту применяют, когда ток к объекту подвести трудно, дорого или просто невозможно.
  • С помощью протекторов защищают объекты, находящиеся в нейтральных средах (море, реке, воздухе, почве и т.д.).
  • Материалом для изготовления протекторов служит магний, цинк, железо, алюминий. Металлы в чистом виде не смогут стать эффективной защитой для конструкций, поэтому, изготавливая протекторы, их дополнительно легируют.

Для изготовления железных протекторов используют углеродистые стали или чистое железо.

Анодная защита

Используется для титановых конструкций, объектов из низколегированных нержавеющих, углеродистых сталей, железистых высоколегированных сплавов, разнородных пассивирующихся металлов. Метод применяют в хорошо электропроводной коррозионной среде.

При анодной защите происходит сдвиг потенциала защищаемого металла в более положительную сторону. Смещение будет длиться до тех пор, пока не достигнется инертное устойчивое состояние системы. К преимуществам анодной электрохимической защиты можно отнести не только существенное торможение скорости коррозии, но и то, что продукты коррозии не оказываются в производимом продукте и среде.

  • Существует несколько способов реализации анодной защиты: можно сдвинуть потенциал в положительную сторону с помощью источника внешнего электротока или ввести в коррозионную среду окислители, которые способны повысить эффективность катодного процесса на металлической поверхности.
  • Анодная защита с применением окислителей по защитному механизму имеет много общего с анодной поляризацией.
  • При использовании пассивирующих ингибиторов с окисляющими характеристиками (бихроматов, нитратов и т.д.), защищаемая металлическая поверхность под воздействием возникшего тока становится пассивной. Однако эти вещества способны сильно загрязнять технологическую среду.
  • Если ввести в сплав добавки, реакция восстановления деполяризаторов, которая происходит на катоде, пройдет не с таким большим перенапряжением, как на защищаемом металле.
  • При прохождении электротока через защищаемую конструкцию потенциал сдвигается в положительную сторону.
  • В состав установки для анодной электрохимической защиты входит источник внешнего электротока, электрод сравнения, катод и защищаемая конструкция.

Для эффективности метода в той или иной среде используют легкопассивируемые металлы и сплавы. Кроме этого требуется высокое качество выполнения соединительных элементов и постоянное нахождение электрода сравнения и катода в растворе.

Подход к проектированию схемы расположения катодов должен быть индивидуальным для каждого случая.

Электрохимическую анодную защиту нержавеющих сталей используют для хранилищ серной кислоты, аммиачных растворов, минеральных удобрений, различных сборников, цистерн, мерников.

Анодную защиту используют, чтобы предотвратить коррозию ванн химического никелирования и теплообменных установок в изготовлении искусственного волокна и серной кислоты.

Электродренажная защита

Это способ защиты трубопроводов от разрушения с помощью блуждающих токов. Метод предусматривает их дренаж (отвод) с защищаемой конструкции на источник блуждающих токов или специальное заземление.

  • Дренаж бывает прямым, поляризованным и усиленным. Прямой электрический дренаж — это дренажное устройство, имеющее двустороннюю проводимость. При величине тока, превышающей допустимую величину, выйдет из строя плавкий предохранитель. Электрический ток пойдет по обмотке реле, оно включится, после чего произойдет включение звука или света.
  • Прямой электрический дренаж используют для тех трубопроводов, чей потенциал всегда выше потенциала рельсовой сети, служащей для отвода блуждающих токов. Иначе отвод станет каналом для натекания блуждающих токов на трубопровод.
  • Поляризованный электрический дренаж является дренажным устройством, имеющим одностороннюю проходимость. Отличие поляризованного дренажа от прямого заключается в присутствии у первого элемента односторонней проводимости ВЭ. В случае поляризованного дренажа ток течет только в одном направлении — от трубопровода к рельсу. Это не позволяет блуждающим токам натекать на трубопровод по дренажному проводу.
  • Усиленный дренаж используется тогда, когда требуется не только отвести блуждающие токи с трубопровода, но и создать на нем определенную величину защитного потенциала. Усиленный дренаж – это обычная катодная станция. Ее отрицательный полюс подсоединяют к защищаемой конструкции, а положительный — к рельсам электрифицированного транспорта, а не к анодному заземлению.
  • Как только трубопровод введут в эксплуатацию, регулируют работу системы его защиты от коррозии. Если возникает необходимость, осуществляют подключение станций катодной и дренажной защиты и протекторных установок.

Использование какой-либо из технологий защиты промысловых, стальных и прочих видов трубопроводов от коррозии – обязательная составляющая их эксплуатации. Все методы антикоррозийной защиты требуется реализовывать в строгом соответствии с ГОСТом.

Протекторная защита трубопроводов от коррозии — принцип действия и схема

Пассивная защита газопровода от коррозии

Адгезию защитных покрытий и стали контролируют приборным методом с применением адгезимеров. Для мастичных битумных по­крытий допускается определение адгезии методом выреза треуголь­ника с углом 45° и отслаивания покрытия от вершины угла. Адгезия считается удовлетворительной, если при отслоении 50% мастики остается на металле. Адгезию покрытия из полиэтиленовых липких лент определяют через сутки после нанесения на трубы и стыки.

Сплошность покрытия труб в базовых и заводских условиях кон­тролируют по всей поверхности приборным методом неразруша­ющего контроля с помощью искрового дефектоскопа при напряжении 4,0 или 5,0 кВ на 1 мм толщины покрытия после процесса изоляции труб, а также на трассе после ремонта покрытий трубопроводов, изо­ляции стыков и резервуаров в соответствии с требованиями табл. 6.1.

Проверку защитного покрытия после присыпки газопровода на отсутствие внешних повреждений, вызывающих непосредственный электрический контакт между металлом трубопровода и грунтом, производят приборами в соответствии со специальной инструкцией, составленной применительно к схеме приборов. Дефектные места, а также повреждения защитного покрытия, выявленные во время проверки его качества, исправляют до окончательной засыпки га­зопровода. При этом обеспечиваются однотипность, монолитность защитного покрытия. После исправления отремонтированные мес­та подлежат вторичной проверке.

По окончании строительства защитное покрытие уложенных трубопроводов и резервуаров принимают представители заказчика с оформлением акта на скрытые работы. При сдаче защитного покры­тия газопровода по требованию представителя заказчика предъявляют: сертификаты (паспорта) на каждую партию материалов или результа­ты лабораторных испытаний материалов — данные лабораторных испытаний проб, взятых из котлов в процессе приготовления битум­ной мастики, журнал изоляционных работ; акт проверки качества защитного покрытия.

Читайте также  Талассотерапия и спелеотерапия в климатотерапии

Наиболее прогрессивным покрытием для труб диаметром от 57 до 220 мм является покрытие из экструдированного полиэтилена, нанесенное на трубу по жесткому адгезиву.

Покрытие из полиэтиленовых липких лент отечественного и за­рубежного производства наносится на трубы диаметром от 45 до 530 мм. Структура покрытия весьма усиленного типа включает два слоя полиэтиленовой липкой ленты толщиной 0,63 мм, нанесенной по специальной битумно-полимерной грунтовке, и наружную оберт­ку из оберточной полиэтиленовой ленты с липким слоем.

Покрытие на основе битумных мастик должно состоять из не­скольких армированных слоев мастики, нанесенных на трубу по би­тумному праймеру (праймер — битумная грунтовка, изготовляемая из битума, растворенного в бензине; соотношение битума и бензина 1:3 по объему или 1:2 по массе).

Структура покрытия включает: грунтовку битумную (праймер); мастику; армирующий слой; мастику; армирующий слой; мастику; обертку из бумаги. Для изготовления покрытий рекомендуется при­менять битумно-резиновую (ГОСТ 15836), битумно-атактическую, битумно-полимерную мастики, а также мастику «Асмол».

В качестве армирующих материалов для мастичных битумных покрытий применяют стеклохолсты ВВ-К, ВВ-Г, нетканое полимер­ное полотно марки С1.100-80-0444, стеклоткань. Допускается при­менять стеклохолсты других марок, соответствующие основным показателям, установленным в нормативно-технической докумен­тации на ВВ-К и ВВ-Г.

Важнейшими условиями, определяющими эффективность за­щитного покрытия и продолжительность срока его службы, являет­ся качественная очистка и праймирование поверхности труб, а также соблюдение температурного режима в процессе изготовления мас­тики и нанесения ее на трубы.

Толщина наносимого изоляционного слоя, его сплошность и прилипаемость, степень пропитки армирующей обмотки зависят от вязкости мастики, регулируемой изменением температуры в ван­не в зависимости от температуры окружающей среды.

Блуждающие токи

Определение 1
Блуждающие токи – это токи, которые возникают в земле, при условии ее использования как токопроводящей среды.

Блуждающие токи становятся причинами коррозии металлических труб газопроводов, которые целиком или частично находится в земле, а иногда просто соприкасаются с ней. Довольно часто они становятся также причинами короткого замыкания Основными источниками блуждающих токов являются:

  • Железнодорожные пути.
  • Трамвайные пути.
  • Электрифицированные дороги.

Отличие блуждающих токов от стационарных заключается во внезапности их появления. Если объект, на котором возникает блуждающий ток, обладает положительным потенциалом относительно других объектов, то при контакте с ним появляется электрический ток с окислением проводов и коррозией металла. Если объект обладает отрицательным потенциалом, на нем восстанавливаются свойства того вещества, которое является в этот момент жидким.

Готовые работы на аналогичную тему

  • Курсовая работа Защита газопровода от блуждающих токов 490 руб.
  • Реферат Защита газопровода от блуждающих токов 220 руб.
  • Контрольная работа Защита газопровода от блуждающих токов 250 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Основным источником блуждающего тока являются электрифицированные пути. Уровень блуждающего тока зависит от потенциала объекта, типа электролита, наличия электромагнитного поля, радианной энергии, расстояния изменения электромагнитного поля. Схема возникновения блуждающего тока от электрифицированного транспорта, оказывающего негативное воздействие на газопровод изображена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема возникновения блуждающего тока от электрифицированного транспорта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

1 – контактный провод; 2 – питающая линия; 3 – тяговая подстанция; 4 – дренажная линия; 5 – рельсы; 6 – газопровод.

Блуждающие токи приводят к появлению на газопроводах зон входа и выход постоянного тока. Из-за этого на нем образовываются анодные и катодные участки. Анодные участки подвергаются самой интенсивной коррозии.

Появились вопросы по этой теме? Задай вопрос преподавателю и получи ответ через 15 минут! Задать вопрос

Анод – это электрод, на котором происходит окисление металла.

Протекторная защита трубопроводов от коррозии — принцип действия и схема

Существует две основные группы методик предотвращения разрушения (или снижения его интенсивности) металлов под воздействием внешних факторов (в первую очередь, влаги) – активная и пассивная. К первой относится защита электрохимическая. С одним из таких способов борьбы с коррозией – протекторным (гальваническим) – читатель сможет ознакомиться в данной статье.

Принцип функционирования

Цель протекторной защиты – максимальное снижение потенциала основного материала, чем и обеспечивается предохранение его от разрушения корозией. Это осуществляется присоединением к нему специального электрода, который нередко именуется «жертвенным анодом». Он подбирается из металла более активного по отношению к базовому. Таким образом, коррозии в первую очередь подвергается протектор, следовательно, повышается долговечность того или иного конструкционного элемента, с которым он соединяется (читайте о катодной защите).

Эффективность протекторной защиты

Считается очень высокой. При том, что эн/затраты на реализацию протекторной защиты от коррозии сравнительно небольшие. Если использование магниевого анода с соответствующими параметрами предохраняет разрушение металла трубопровода на протяжении, к примеру, порядка 7,5 км, то без него – всего лишь на 25 – 30 м.

Когда следует использовать протекторную защиту

Способов борьбы с коррозией достаточно, и выбор всегда есть. Применение «жертвенного анода» целесообразно:

  • если у предприятия нет необходимых мощностей для реализации иных, более эн/затратных методик;
  • при необходимости защиты малогабаритных конструкций;
  • для предохранения от коррозии металлоизделий (объектов) с поверхностным покрытием (изоляцией). Те же трубопроводные магистрали.

Максимальная эффективность протекторной защиты достигается, если она используется в средах, называемых электролитическими. Например, морская вода.

Какие металлы используются в качестве протекторов

Как правило, в основном подразумевается протекторная защита изделий из железа и его сплавов (стали). По сравнению с ними более активными являются такие металлы, как цинк, хром, алюминий, кадмий, магний. Хотя это и не единственно возможные варианты.

Особенность изготовления «жертвенных анодов» в том, что для их производства указанные материалы в чистом виде не берутся. В качестве сырья используются различные сплавы на их основе. При этом учитывается специфика применения протекторов. В первую очередь, в какой среде планируется обеспечивать защиту от коррозии.

Например, если цинковый электрод поместить в сухой грунт, то эффективность его действия будет практически нулевой. Поэтому выбор того или иного протектора определяется местными условиями.

Электрические токи, время и место появления которых пока не поддается предварительному прогнозу, называются блуждающими

. В отличие от тех электрических токов, которые действуют стационарно и влияние которых на объект можно скомпенсировать с помощью тех или иных мер, блуждающие токи появляются непредсказуемо в непредсказуемом месте. От их направления зависит какой процесс происходит в объекте, через который протекает электрический ток. Если объект имеет положительный потенциал относительно другого объекта или среды, при контакте с которой возникают электрические токи, то наблюдается коррозия (окисление). Если объект имеет отрицательный потенциал, то на нем происходит восстановление параметров того вещества, которое имеется в жидкости, входящей в состав среды, через которую протекает электрический ток. Так как химическая активность элементов, находящихся в контакте с жидкой средой, представляющей электролит, обычно неизвестна, то неизвестно время и место появления блуждающего тока. Как считается сейчас, наличие его приводит к коррозии того объекта, который имеет положительный потенциал относительно жидкой среды, по которой протекает ток ионов.

В качестве основной меры, обеспечивающей устранение коррозии в протяженных трубопроводах, применяют их катодную защиту. Для этого на трубу подается достаточно высокое значение отрицательного потенциала, который гарантирует отрицательный потенциал на трубе при любых значениях параметров, которые вызывают блуждающие токи в трубопроводах. В известных технических решениях на трубу подается потенциал 6 кВ. Считается, что при любых реальных значениях среды и электролита в цепи отсутствует положительный ток, который вызывает коррозию. Происходит, так называемая защита трубопровода от блуждающих токов, которая достаточно эффективна, но имеет недостаток: компоненты, входящие в состав прокачиваемой среды, осаждаются на ее внутренней поверхности. Это различные парафины, которые существенно уменьшают реально используемый диаметр трубы и увеличивают затраты энергии, необходимой для перекачки единицы продукта. Для восстановления исходного внутреннего диаметра трубы (удаления отложений парафина) обычно применяют механические методы очистки, с помощью своеобразных «ершей».

Единственно эффективной мерой защиты трубы от коррозии блуждающими токами, является сведение к нулевому значению токов, которые протекают по ней на различных участках. Для этого труба разбивается на участки, на которые подаются напряжения, обеспечивающие «нулевые» (малые) токи между трубой и окружающей ее средой. «Уравнительный» ток между участками будет протекать по трубе, и не будет вызывать коррозию. Причем нулевое значение тока между трубой и окружающей средой можно поддерживать автоматически, с помощью, специальных средств аналоговой электроники. Значение выходного напряжения у операционных усилителей будет зависеть от значений блуждающих токов и расстояния, на котором они размещены. При большом количестве источников блуждающего тока, количество участков между усилителями их компенсации будет существенно больше и больше динамический диапазон изменений их выходных напряжений. Усилители должны быть охвачены стопроцентной отрицательной обратной связью и иметь малый собственный дрейф нуля. При динамическом диапазоне усилителей, выходное напряжение которых может достигать десятков вольт, возможен случай, когда коррозия от электрических токов и осаждение на стенку перекачиваемого продукта будут практически отсутствовать (при использовании усилителей мало чувствительных к синфазному сигналу). Уравнительный ток между участками будет протекать по трубе и по «земле», не вызывая коррозии у трубы.

Уровень блуждающих токов зависит:

  • от электрохимического потенциала объектов, между которыми протекает электрический ток;
  • от состава среды (электролита) между объектами;
  • от расстояния, по которому протекает электрический ток;
  • от наличия электромагнитных полей, пронизывающих объекты и электролит, которые могут создавать выделение радианной энергии (феномен Тесла).

Последнее — особенно опасно, если электромагнитные поля изменяются достаточно быстро.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: